第3章 基因工程 第1节」 重组DNA技术的基本工具 课后训练提升 基础巩固 1.重组DNA技术中的“分子缝合针“分子手术刀分子运输车”分别是( ①DNA连接酶②DNA聚合酶③限制酶④RNA聚合酶⑤载体 A.②③⑤ B.①③④ C.①③⑤ D.④③⑤ 答案：C 2.下列关于下图所示黏性末端的叙述，正确的是() G-T-TC-C-A G ③ A.①与③是由相同的限制酶切割产生的 B.DNA连接酶可催化①与③的连接 C.经酶切形成④需要脱去2分子水 D.DNA连接酶与DNA聚合酶均能作用于上述黏性末端 答案B 解析：①与③的黏性末端相同，但它们的碱基序列不同，应是由不同的限制酶切割 产生的，A项错误。经酶切获得④需要消耗2分子水，C项错误。DNA聚合酶的 作用是将单个游离的脱氧核苷酸连接到核苷酸链上，D项错误。 3.下列有关DNA连接酶的叙述，正确的是() A.T4DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端 B.E.coli DNA连接酶能连接具有平末端的DNA片段 C.DNA连接酶能恢复被限制酶切开的磷酸二酯键 D.DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸 答案：C 解析：DNA连接酶能使两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，从而将它们连接起 来。E.coli DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，不能连 接具有平末端的DNA片段。而T4DNA连接酶既可以缝合”双链DNA片段互 补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端。 4.如下图，两个核酸片段在适宜的条件下，经X酶的催化作用，发生下列变化，则X 酶是()
第 3 章 基因工程 第 1 节 重组 DNA 技术的基本工具 课后· 基础巩固 1.重组 DNA 技术中的“分子缝合针”“分子手术刀”“分子运输车”分别是( ) ①DNA 连接酶 ②DNA 聚合酶 ③限制酶 ④RNA 聚合酶 ⑤载体 A.②③⑤ B.①③④ C.①③⑤ D.④③⑤ 答案:C 2.下列关于下图所示黏性末端的叙述,正确的是( ) A.①与③是由相同的限制酶切割产生的 B.DNA 连接酶可催化①与③的连接 C.经酶切形成④需要脱去 2 分子水 D.DNA 连接酶与 DNA 聚合酶均能作用于上述黏性末端 答案:B 解析:①与③的黏性末端相同,但它们的碱基序列不同,应是由不同的限制酶切割 产生的,A 项错误。经酶切获得④需要消耗 2 分子水,C 项错误。DNA 聚合酶的 作用是将单个游离的脱氧核苷酸连接到核苷酸链上,D 项错误。 3.下列有关 DNA 连接酶的叙述,正确的是( ) A.T4 DNA 连接酶只能连接双链 DNA 片段互补的黏性末端 B.E.coli DNA 连接酶能连接具有平末端的 DNA 片段 C.DNA 连接酶能恢复被限制酶切开的磷酸二酯键 D.DNA 连接酶可连接 DNA 双链的氢键,使双链延伸 答案:C 解析:DNA 连接酶能使两个 DNA 片段之间形成磷酸二酯键,从而将它们连接起 来。E.coli DNA 连接酶只能将具有互补黏性末端的 DNA 片段连接起来,不能连 接具有平末端的 DNA 片段。而 T4 DNA 连接酶既可以“缝合”双链 DNA 片段互 补的黏性末端,又可以“缝合”双链 DNA 片段的平末端。 4.如下图,两个核酸片段在适宜的条件下,经 X 酶的催化作用,发生下列变化,则 X 酶是( )
…A-C-G A-A-T-T-C-G-T… ......T-G-C-T-T-A-A G-C-A… X酶 .....A-C-G-A-A-T-T-C-G-T …T-G-C-T-T-AA-G-C-A A.DNA连接酶 B.RNA聚合酶 C.DNA聚合酶 D.限制酶 答案：A 5.下列叙述正确的是( ① ② …GAATTC ③+ …CT TAAG·· ④ ⑤ A.限制酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位 B.限制酶可作用于③部位，解旋酶作用于①部位 C.作用于①部位的限制酶同时也可以作用于④部位 D.作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别序列相反 答案：A 解析：限制酶可作用于①磷酸二酯键解旋酶作用于③氢键，A项正确，B项错误。 作用于①部位的限制酶同时也可以作用于⑤部位，C项错误。作用于①部位的限 制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别序列相同，都为GAATTC一，D项错 误。 6.下列关于几种酶的作用的叙述，错误的是() A.DNA连接酶能连接双链DNA片段 B.RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录 C.一种限制酶能识别多种核苷酸序列，并切割出多种目的基因 D.DNA聚合酶能把单个脱氧核苷酸分子连接成一条DNA单链 答案：C 解析：一种限制酶只能特异性地识别一种核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分 子，切割出一种目的基因，体现了酶的专一性。 7.下列不属于质粒作为载体的理由的是() A.能在受体细胞中复制并保存 B.有一个至多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接 C.具有标记基因，便于进行筛选 D.它是环状DNA分子
A.DNA 连接酶 B.RNA 聚合酶 C.DNA 聚合酶 D.限制酶 答案:A 5.下列叙述正确的是( ) A.限制酶可作用于①部位,解旋酶作用于③部位 B.限制酶可作用于③部位,解旋酶作用于①部位 C.作用于①部位的限制酶同时也可以作用于④部位 D.作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别序列相反 答案:A 解析:限制酶可作用于①磷酸二酯键,解旋酶作用于③氢键,A 项正确,B 项错误。 作用于①部位的限制酶同时也可以作用于⑤部位,C 项错误。作用于①部位的限 制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别序列相同,都为—GAATTC—,D 项错 误。 6.下列关于几种酶的作用的叙述,错误的是( ) A.DNA 连接酶能连接双链 DNA 片段 B.RNA 聚合酶能与基因的特定位点结合,催化遗传信息的转录 C.一种限制酶能识别多种核苷酸序列,并切割出多种目的基因 D.DNA 聚合酶能把单个脱氧核苷酸分子连接成一条 DNA 单链 答案:C 解析:一种限制酶只能特异性地识别一种核苷酸序列,并在特定位点切割 DNA 分 子,切割出一种目的基因,体现了酶的专一性。 7.下列不属于质粒作为载体的理由的是( ) A.能在受体细胞中复制并保存 B.有一个至多个限制酶切割位点,以便与外源基因连接 C.具有标记基因,便于进行筛选 D.它是环状 DNA 分子
答案D 解析：基因工程的载体不一定是环状DNA分子。 8.下图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图。据图回答下列问题。 质粒 大肠杆菌细胞 目的基因 插人位点 氨苄青霉素 抗性基因 复制原点 (1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是 二者还具有其他共 同点如① ② (2)若质粒DNA分子的切割末端为一A 一TGCGC,则与之连接的目的基因切割末端应为 :可使用 把质粒和目的基因连接在一起。 (3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为 其作用 是 (4)下列常在基因工程中用作载体的是 A苏云金杆菌的抗虫基因 B.土壤农杆菌的环状RNA分子 C.大肠杆菌的质粒 D.动物细胞的染色体 答案(I)DNA能够自我复制具有遗传效应 (2)CGCGT一A一DNA连接酶 (3)标记基因便于重组DNA分子的筛选 (4)C 9.通过重组DNA技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技 术可使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该过程中所用 的基因“剪刀的识别序列和切割位点是一GGATCC一。请回答下列问题
答案:D 解析:基因工程的载体不一定是环状 DNA 分子。 8.下图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图。据图回答下列问题。 (1)a 代表的物质和质粒的化学本质相同,都是 ,二者还具有其他共 同点,如① ,② 。 (2)若质粒 DNA 分子的切割末端为—A —TGCGC,则与之连接的目的基因切割末端应为 ;可使用 把质粒和目的基因连接在一起。 (3)氨苄青霉素抗性基因在质粒 DNA 上称为 ,其作用 是 。 (4)下列常在基因工程中用作载体的是 。 A.苏云金杆菌的抗虫基因 B.土壤农杆菌的环状 RNA 分子 C.大肠杆菌的质粒 D.动物细胞的染色体 答案:(1)DNA 能够自我复制 具有遗传效应 (2)CGCGT— A— DNA 连接酶 (3)标记基因 便于重组 DNA 分子的筛选 (4)C 9.通过重组 DNA 技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技 术可使羊奶中含有人体蛋白质,下图表示了这一技术的基本过程,在该过程中所用 的基因“剪刀”的识别序列和切割位点是—G↓GATCC—。请回答下列问题
羊染色体片段羊蛋白质基因染色体上的其他基因 移去羊的蛋☐ 白质基因 人体蛋白 质基因 将人体蛋白 质基因插入 羊染色体中 分泌的羊乳中含人体蛋白质 表达 (1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是 人体蛋白质基因插入” 羊染色体中时需要的酶是 0 (2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。 (3)人体蛋白质基因之所以能“插入”羊的染色体内，原因是 ,插入” 时用的载体的种类有 答案：(1)限制酶DNA连接酶 (2) -CCTAGG- GATCG (3)基因的结构是相同的质粒、动植物病毒、噬菌体等 拓展提高 1.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、 DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( 二→ ⑤ A.①②③④ B.①②④③ C.①④②③ D.①④③② 答案：C 解析：题图中①表示该酶切割DNA分子双链产生黏性末端的过程，用的酶是限制 酶：②是黏性末端连接的过程，用的酶是DNA连接酶：③是DNA分子解旋的过程， 用的酶是解旋酶：④是DNA分子复制时子链的形成过程，用的酶是DNA聚合 酶。因此正确顺序为①④②③。 2.下列有关基因工程中限制性内切核酸酶的描述，错误的是() A.一种限制性内切核酸酶通常只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B.限制性内切核酸酶的活性受温度的影响 C.限制性内切核酸酶能识别和切割RNA
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是 。人体蛋白质基因“插入” 羊染色体中时需要的酶是 。 (2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。 (3)人体蛋白质基因之所以能“插入”羊的染色体内,原因是 ,“插入” 时用的载体的种类有 。 答案:(1)限制酶 DNA 连接酶 (2) (3)基因的结构是相同的 质粒、动植物病毒、噬菌体等 拓展提高 1.下图为 DNA 分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制酶、 DNA 聚合酶、DNA 连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( ) A.①②③④ B.①②④③ C.①④②③ D.①④③② 答案:C 解析:题图中①表示该酶切割 DNA 分子双链产生黏性末端的过程,用的酶是限制 酶;②是黏性末端连接的过程,用的酶是 DNA 连接酶;③是 DNA 分子解旋的过程, 用的酶是解旋酶;④是 DNA 分子复制时子链的形成过程,用的酶是 DNA 聚合 酶。因此正确顺序为①④②③。 2.下列有关基因工程中限制性内切核酸酶的描述,错误的是( ) A.一种限制性内切核酸酶通常只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B.限制性内切核酸酶的活性受温度的影响 C.限制性内切核酸酶能识别和切割 RNA
D.限制性内切核酸酶可从原核生物中提取 答案C 解析：限制性内切核酸酶的化学本质是蛋白质，它的活性受温度和pH等的影响。 限制性内切核酸酶的特点是能识别双链DNA中特定的核苷酸序列，可在特定的 位，点进行切割，但不能识别和切割RNA。限制性内切核酸酶主要是从原核生物 体内分离出来的。 3.下列有关质粒的叙述，错误的是() A.质粒不仅存在于细菌中，而且存在于某些病毒中 B.质粒作为载体时，应具有标记基因和一个至多个限制酶切割位点 C.质粒为小型环状DNA分子，可存在于拟核DNA之外的细胞质基质中 D.质粒能够在受体细胞中稳定保存，并在受体细胞内复制 答案：A 解析：病毒中没有质粒。 4根据基因工程的有关知识，回答下列问题。 (1)限制酶切割DNA分子后产生的片段，其类型有 (2)用EcoR I切割质粒后产生的片段如下： AATTC…G G…CTTAA 为使载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR I切割外，还可用 其他限制酶切割，其他酶必须具有的特点是 (3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即 DNA 连接酶和 DNA连接酶。 (4)基因工程中除质粒外， 和 也可作为载体。 答案：(1)黏性末端平末端 (2)切割产生的DNA片段末端与EcoR I切割产生的相同 (3)E.coli T4 (4)噬菌体动植物病毒 挑战创新 基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，以便于重组和筛选。已知 限制酶I的识别序列和切割位点是GGATCC-一，限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点 是GATC-
D.限制性内切核酸酶可从原核生物中提取 答案:C 解析:限制性内切核酸酶的化学本质是蛋白质,它的活性受温度和 pH 等的影响。 限制性内切核酸酶的特点是能识别双链 DNA 中特定的核苷酸序列,可在特定的 位点进行切割,但不能识别和切割 RNA。限制性内切核酸酶主要是从原核生物 体内分离出来的。 3.下列有关质粒的叙述,错误的是( ) A.质粒不仅存在于细菌中,而且存在于某些病毒中 B.质粒作为载体时,应具有标记基因和一个至多个限制酶切割位点 C.质粒为小型环状 DNA 分子,可存在于拟核 DNA 之外的细胞质基质中 D.质粒能够在受体细胞中稳定保存,并在受体细胞内复制 答案:A 解析:病毒中没有质粒。 4.根据基因工程的有关知识,回答下列问题。 (1)限制酶切割 DNA 分子后产生的片段,其类型有 和 。 (2)用 EcoRⅠ切割质粒后产生的片段如下: AATTC……G G……CTTAA 为使载体与目的基因相连,含有目的基因的 DNA 除可用 EcoRⅠ切割外,还可用 其他限制酶切割,其他酶必须具有的特点是 。 (3)按其来源不同,基因工程中所使用的 DNA 连接酶有两类,即 DNA 连接酶和 DNA 连接酶。 (4)基因工程中除质粒外, 和 也可作为载体。 答案:(1)黏性末端 平末端 (2)切割产生的 DNA 片段末端与 EcoRⅠ切割产生的相同 (3)E.coli T4 (4)噬菌体 动植物病毒 挑战创新 基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,以便于重组和筛选。已知 限制酶Ⅰ的识别序列和切割位点是 ,限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点 是
GGATCC GATC CCTAGG CTAG GeneⅡ Gene I GGATCC 目的基因 GATC ■ CCTAGG CTAG 注Gene 1和GeneⅡ表示两种标记基因，○表示限制酶仅有的识别序列放大。 请根据已知条件和上图回答下列问题。 (1)上述质粒用限制酶 切割，目的基因用限制酶 切割。 (2)将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，还要加入适量的 (3)请写出质粒上标记基因的作用： 答案：(1)IⅡ (2)DNA连接酶 (3)检测重组DNA(或目的基因)是否导入受体细胞
注 GeneⅠ和 GeneⅡ表示两种标记基因, 表示限制酶仅有的识别序列放大。 请根据已知条件和上图回答下列问题。 (1)上述质粒用限制酶 切割,目的基因用限制酶 切割。 (2)将切下的目的基因片段插入质粒的切口处,还要加入适量的 。 (3)请写出质粒上标记基因的作用: 。 答案:(1)Ⅰ Ⅱ (2)DNA 连接酶 (3)检测重组 DNA(或目的基因)是否导入受体细胞